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第六章高分子液体的流变性-

物理实验报告 液体黏度的测定 各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。当液体流动时,平行于流动方向的各层流体之间,其速度都不相同,即各层间存在着滑动,于是在层与层之间就有摩擦力产生。这一摩擦力称为“黏滞力”。它的方向在接触面内,与流动方向相反,其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比,比例系数称为“黏度”(又称黏滞系数,viscosity )。它表征液体黏滞性的强弱,液体黏度与温度有很大关系,测量时必须给出其对应的温度。在生产上和科学技术上,凡是涉及流体的场合,譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等,无不需要考虑黏度问题。 测量液体黏度的方法很多,通常有:①管流法。让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道,再测出在一定长度的管道上的压降,算出黏度。②落球法。用已知直径的小球从液体中落下,通过下落速度的测量,算出黏度。③旋转法。将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间,一圆筒固定,另一圆筒以已知角速度转动,通过所需力矩的测量,算出黏度。④奥氏黏度计法。已知容积的液体,由已知管径的短管中自由流出,通过测量全部液体流出的时间,算出黏度。本实验基于教学的考虑,所采用的是奥氏黏度计法。 实验一 落球法测量液体黏度 一、【实验目的】 1、了解有关液体黏滞性的知识,学习用落球法测定液体的黏度; 2、掌握读数显微镜的使用方法。 二、【实验原理】 将液体放在两玻璃板之间,下板固定,而对上板施以一水平方向的恒力,使之以速度v 匀速移动。黏着在上板的一层液体以速度v 移动;黏着于下板的一层液体则静止不动。液体自上而下,由于层与层之间存在摩擦力的作用,速度快的带动速度慢的,因此各层分别以由大到小的不同速度流动。它们的速度与它们与下板的距离成正比,越接近上板速度越大。这种液体流层间的摩擦力称为“黏滞力”(viscosity force )。设两板间的距离为x ,板的面积为S 。因为没有加速度,板间液体的黏滞力等于外作用力,设为f 。由实验可知,黏滞力f 与面积S 及速度v 成正比,而与距离x 成反比,即 x v S f η= (2-5-1) 式中,比例系数η即为“黏度”。η的单位是“帕斯卡·秒”(Pa ·s )或k g ·m -1·s -1。

判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分 一名词解释 1.假塑性流体:黏度随剪切速率的增加而降低的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中,非牛顿指数n<1 2.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中非牛顿指数n>1 3.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后,才能变形的流动的流体,亦称塑性流体,其中剪切应力与剪切速率服从 4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系,表达式为的流体 5.剪切变稀:粘度随剪切速率升高而降低 6.爬杆效应:当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转,熔体沿杆上爬的现象 7.挤出胀大:聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时,挤出物的直径大于毛细管模直径 8.熔体破裂:聚合物熔体在毛细管中流动时,当剪切速率较高时,聚合物表面出现不规则的现象,如竹节状,鲨鱼皮状 9.无管虹吸:当插入聚合物溶液中的玻璃管,提离液面之上时,聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象 10.第一法向应力差:高聚物熔体流动时,由于弹性行为,受剪切的作用时,产生法向应力差,其中满足关系式(通常为正值) 11.第二法向应力差:同上,关系式为 (通常为负值) 12.本构方程:是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程,而联系的系数通常是材料的常数。 13.剪切应力:单位面积上的剪切力, 14.剪切速率:流体以一定速度沿剪切力方向移动。在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力,使相邻液层之间出现速度差,也可理解成一定间距的液层,在一定时间内的相对移动距离。

解答题 1.用分子链缠结的观点解释普适效应 答:当高聚物的相对分子质量超过某临界值后,分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下,这些物理缠结点处于不 断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的拟网状结构。 低剪切速率分子链的高度缠结 剪切速率增大分子发生构象变化 剪切速率继续增大结构完全被破坏 分子链缠结的观点:当高聚物的相对分子质量超过某临界值后,分子链间存在着相互 缠绕点或因范德瓦尔斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下,这些物 理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化 着的拟网状结构。在低剪切速率下,大分子链的高度缠结,流动阻力很大。由于剪切 速率很小,缠结点的破坏等于缠结的形成,粘度能保持恒定的最大值ηo,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时,大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大, 缠结的解除和破坏增多,而缠结的重建越来越少.大分子链和链段沿着流动方向的取向越来越明显.这样使流动阻力减小,表观粘度ηa下降,表现了假塑性的剪切变稀的流动特征.当剪切速率继续增大时,在强剪切作用下,大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿 着剪切方向高度取向排列,流体粘度达到最小值η∞,且有牛顿流体的流动行为. 2.非牛顿流体划分 剪切流动中非线性流体可归纳为一下三类型: 1)非时间依赖性非牛顿流体这类流体中任何一点的剪切速率都是该点剪切应力的某种函数,而不依赖于其他因素 2)黏弹流体这类流体具有固体和液体两者的特性,在形变之后表现为部分弹性回复 3)时间依赖性非牛顿流体这种流体的剪切应力-剪切速率关系依赖于流体被剪切作用的时间,这是一种复杂的关系,如触变性和流聚性流体 3.温度、剪切速率、支化、压力重均、相对分子质量对聚合物熔体黏度的影响 1)温度的影响温度升高时,黏度下降越明显温度↗,黏度↘

实验题目:不同温度下液体粘度的测定 实验日期:2009年11月6日 班级:学生姓名:学号: 一、实验目的: 1、了解恒温槽的原理、构造和各部件的功能,学会调节恒温 槽。 2、了解液体粘度的意义及测定粘度的原理和方法。用乌氏粘 度计测定无水乙醇在不同温度下的粘度,求算无水乙醇流 动活化能。 二、实验原理: 1、恒温技术: 实验室普遍使用的恒温槽是一种常用的控温装置。其基本原理是当槽浴温度低于设定温度时,自动停止加热。故温度在微小区间波动,被研究体系在恒温水的包围中就被限制在所需温度上下微小区间。 2、液体粘度的测定: 任何液体都有粘滞性,可由粘滞系数η 表示。η与组成液体的分子大小、形状、 分子间作用力等有关。本实验用毛细管流 出法测液体粘度。某温度下由泊萧叶公式 η=πr4pt/(8LV) (7-25). η国际制单位 是Pa×s, 1P=0.1Pa×s。通常采用两种液体

粘度公式做商求η。即(7-29) η2=η1×p2t2/p1t1(7-30) 温度变化使分子间作用力发生改变,粘度也有变化,其关系为η=Aexp(Evis/RT) (7-31) 或Inη=InA+Evis/RT (7-32) 其中,Evis称为液体的流动活化能,以In对1/T作图得一条直线,斜率S=Evis/R故Evis=SR. 三、实验操作步骤: 1、接通电源,打开开关,设定温度为28℃,并打开搅拌器等 待水温达28℃。 2、测定25℃时无水乙醇流经乌氏粘度计毛细管的时间。用夹 子夹紧C管上的乳胶管吸气,将乙醇从D球、毛细管、E 球抽至G球。加紧B管之乳胶管,解去C管夹子,此时D 球内部分乙醇流回F球,D球经C管与大气相通,毛细管 末端即通大气。解去B管夹子,B管内乙醇下落,当液面 流经刻度a时,启动秒表计时,当液面降至b时,计时终 止,这段时间就是ab间体积V的乙醇流经毛细管的时间ta。 重复操作2~3次,每次相差相差不超过0.5s,取平均值。 3、升高温度3℃,同上2步骤,测定该温度下乙醇流经毛细管 的时间,如此测得4~5个数据。 4、测量完毕,关闭恒温槽装置开关及搅拌槽开关,断开电源, 将仪器及吸耳球、秒表放回原位。

实验:黏度法测定水溶性高聚物相对分子量 一、目的要求 1. 测定聚乙二醇的平均相对分子量 2. 掌握乌氏黏度计的原理及使用方法 3. 了解溶剂、温度、浓度对黏度的影响 二、基本原理 黏度是指液体对流动所表现的助力,这种助力反抗液体相邻部分的相对移动,可看作由液体内部分子间的内摩擦而产生。 相距为ds 的两液层以不同速度(v 和v dv +)移动时,产生的流速梯度为dv ds 。建立平稳流动时,维持一定流速所需要的力/ f 与液层的接触面积A 以及流速梯度dv ds 成正比: / dv f A ds η=?? 若以f 表示单位面积的阻力,则 上式称为牛顿黏度定律表示式,比例系数η称为黏度系数,简称黏度,单位:a p s ?。 溶液黏度的各种定义及表达式: 相对黏度:0 r η ηη= (0η为溶剂黏度) 特性黏度:[]0 0ln lim lim sp r C C C C ηηη→→==

[]η的数值与高聚物平均相对分子质量M 之间的半经验麦克非线性方程: 聚乙二醇水溶液在35℃时,316.610K L Kg -=??,0.82α= 在毛细管黏度计中,液体在重力的作用下流动符合泊肃叶定律: 488hgr t V m lV lt ηπρπ=- 对同一支黏度计而言,令 4 8hgr lV πα= ,8mV l βπ= , 则上式可改写为: t t ηβ αρ=- 式中1β,当100t s 时,等式右边第二项可省略,则 t η αρ =, 对于溶剂:000t ηαρ= 设溶液的密度ρ与溶剂的密度0ρ近似相等,由两式可得 这样,通过分别测定溶液和溶剂的流出时间t 和0t ,就可求出r η。进而分别求出 sp η、sp η、 ln r C η的值。配制不同浓度溶液分别进行测定,分别作 sp C C η和 ln r C C η两条直线, 用外推法得到[]η,然后代入[]K M α η=?,即可求出M 。

水溶性高分子简介 摘要:本文介绍了水溶性高分子的分类,物理性能,制造以及未来的发展前景。关键词:水溶性高分子聚乙烯醇聚乙二醇 引言 水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。是一种亲水性的高分子材料,在水中能够溶解或溶胀而形成溶液或分散液。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类:①阳离子基团,如叔胺基、季胺基等;②阴离子基团,如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等;③极性非离子基团,如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。这些集团不但使得高分子有亲水性,而且还带来很多宝贵的性能,如粘合性,成膜性,润滑性,分散性,减磨性等等。 1水溶性高分子的分类 1.1天然水溶性高分子。 以天然动植物为原料,通过物理过程或者物理化学的方法提取而成。最常见的如淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶等。天然高分子虽然受到合成高分子的不断冲击,产量逐渐下降,但是仍然有很大一部分市场被其牢牢统治着。 1.2改性天然高分子。 主要有改性纤维素和改性淀粉两大类。如羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。这类高分子兼有天然高分子和合成高分子的优点,拥有广泛的市场,因此产量很大。 1.3合成高分子。 合成高分子材料分为聚合类和缩合类两类,如聚丙烯酰胺(PAM)、水解聚丙烯酰胺(HPAM))、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。按大分子链连接的水化基团分为:非离子型和离子型。按荷电性质分为:非离子、阳离子、阴离子和两性离子高分子,其中后三类为聚电解质。按基团间是否存在较强的非共价键联结又分为缔合聚合物和非缔合聚合物。 2水溶性高分子的物理性能 2.1溶解性 溶解性是达到平衡的溶液便不能容纳更多的溶质,在特殊条件下,溶液中溶解的溶质会比正常情多,这时它便成为过饱和溶液。每份溶剂所能溶解的溶质的最大值就是“溶质在这种溶剂的溶解度”。 为了提高水溶性,一是在分子中引入足够的亲水基团到大分子上面变为水溶性高分子。二是降低聚合物的结晶度。三是利用聚电解质的反离子力作用促进溶解。

华南师范大学实验报告 学生姓名甘汉麟学号 028 专业化学(教育)年级、班级 2011 级 5 班 课程名称物理化学实验实验项目粘度法测定水溶性高聚物分子量实验类型□验证□设计□综合试验时间 2014 年 3 月 19 日实验指导老师肖信实验评分 一.实验目的 1. 测定多糖聚合物-右旋糖苷的平均分子量; 2.掌握用乌式黏度计测定黏度的原理和方法。 二.实验原理 高聚物相对分子质量是表征聚合物特征的基本参数之一,相对分子质量不同,高聚物的性能差异很大。所以不同材料,不同的用途对分子质量的要求是不同的。测定高聚物的相对分子质量对生产和使用高分子材料具有重要的实际意义。本实验采用的右旋糖苷分子是目前公认的优良血浆代用品之一,它是一种水溶性的多糖类聚合物,在中等分子量时,它能提高血浆渗透压,扩充血容量;在低分子量时,它能降低血液粘稠度,改善微循环以及有抗血栓形成的作用;但在高分子量时,则会引起红细胞聚集,导致微循环障碍。可见,测定高聚物分子量对生产和使用高分子材料有重要意义。由于高聚物分子量大小不一,故通常测定高聚物分子量都是利用统计的平均分子量。常用的测定方法有很多,如粘度法、端基分析、沸点升高、冰点降低、等温蒸馏、超离心沉降及扩散法等,其中,用粘度法测定的分子量称“黏均分子量”,记作。 线型高分子可被溶剂分子分散,在具有足够的动能下相互移动,成为黏度态,η是可溶性的高聚物在稀溶液中的黏度,是它在流动过程中所存在内摩擦的反映,这种摩擦主要有:溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦,也就是纯溶剂的黏度,记作η0;高分子与高分子之间的内摩擦以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦,三者总和表现为高聚物溶液的黏度,记作η。 在同一温度下,高聚物的黏度一般都比纯溶剂的黏度大,即η>η0,这些黏度增加的分数,叫做增比黏度,记作ηsp,即

1 绪论 增稠剂实质上是一种流变助剂,加入增稠剂后能调节流变性,使胶黏剂和密封剂增稠,防止填料沉淀,赋予良好的物理机械稳定性,控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液),还能起着降低成本的作用。特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要,能够改进和调节黏度,获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。 1.1定义 能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent),有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用更为普遍。在水体系中,当增稠剂达到一定浓度后,亲油端基缔合形成胶束;在水基高分子体系中,增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。 1.2分类及机理 水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种: 1.2.1纤维素类[1] 纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。使用量一般质量分数为1%左右。

纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切有高黏度,在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时,纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性;而在高剪切速度时,分子平行于流动方向作有序排列,易于相互滑动,所以体系黏度下降。 1.2.2 聚丙烯酸类 聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。 聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。中和增稠是将酸性的聚丙烯酸类增稠剂中和, 使其分子离子化并沿着聚合物的主链产生负电荷, 同性电荷之间的相斥促使分子伸直张开形成网状结构达到增稠效果; 氢键结合增稠是聚丙烯酸类增稠剂先与水结合形成水合分子, 再与质量分数为10 %~ 20 %的羟基给予体(如具有5个或以上乙氧基的非离子表面活性剂)结合, 使其卷曲的分子在含水系统中解开形成网状结构达到增稠效果。 1.2.3 天然胶及其改性物 天然胶主要有胶原蛋白类和聚多糖类,但是作为增稠剂的天然胶主要是聚多糖类( 见表1) 。 增稠机理是通过聚多糖中糖单元含有3个羟基与水分子相互作用形成三维水化网络结构,从而达到增稠的效果。它们的水溶液的流变形态大部分是非牛顿流体, 但也有些稀溶液的流变特性接近牛顿流体。 1.2.4无机高分子及其改性物 无机高分子类增稠剂一般具有三层的层状结构或一个扩张的格子结构,最有商业用途的两类是蒙脱土和水辉石。 其增稠机理是无机高分子在水中分散时,其中的金属离子从晶片往外扩散,随着水合作用的进行,它发生溶胀,到最后片晶完全分离,其结果形成阴离子层状结构片晶和金属离子的透明胶体悬浮液。在这种情况下,片晶带有表面负电荷,它的

实验1 恒温槽调节及液体粘度的测定 一、实验目的 1.了解恒温槽的构造、控温原理,掌握恒温槽的调节和使用。 2.掌握一种测量粘度的方法。 二、实验原理 1. 恒温槽 许多化学实验中的待测数据如粘度、蒸气压、电导率、反应速率常数等都与温度密切相关,这就要求实验在恒定温度下进行,常用的恒温槽有玻璃恒温水浴和超级水浴两种,其基本结构相同,主要由槽体、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器组成,如图1所示。 恒温槽恒温原理是由感温元件将温度转化为电信号输送给温度控制器,再由控制器发出指令,让加热器工作或停止工作。 水银定温计是温度的触感器,是决定恒温程度的关键元件,它与水银温度计的不同之处是毛细管中悬有一根可上下移动的金属丝,从水银球也 引出一根金属丝,两根金属丝温度控制器相联接。调节温度时,先松开固定螺丝,再转动调节帽,使指示铁上端与辅助温度标尺相切的温度示值较欲控温度低1~2℃。当加热到下部的水银柱与铂丝接触时,定温计导线成通路,给出停止加热的信号(可从指示灯辨出),此时观察水浴槽中的精密温度计,根据其与欲控温度的差值大小进一步调节铂丝的位置。如此反复调节,直至指定温度为止。 恒温槽恒温的精确度可用其灵敏度衡量,灵敏度是指水浴温度随时间变化曲线的振幅大小。即 灵敏度 = 2 ()(最低温度)最高温度t t 灵敏度与水银定温计、电子继电器的灵敏度以及加热器的功率、搅拌器的效率、各元件的布局等因素有关。搅拌效率越高,温度越容易达到均匀,恒温效果越好。加热器功率大,则到指定温度停止加热后释放余热也大。一个好的恒温槽应具有以下条件:①定温灵敏度高;②搅拌强烈而均匀;③加热器导热良好且功率适当。各元件的布局原则:加热器、搅拌器和定温计的位置应接近,使被加热的液体能立即搅拌均匀,并流经定温计及时进行温度控制。 图1 恒温槽装置示意图 1— 浴槽;2—加热器;3搅拌器;4—温度计; 5—水银定温计;6—恒温控制器;7—贝克曼温度计

液体黏度的测定实验报告记录

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物理实验报告 液体黏度的测定 各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。当液体流动时,平行于流动方向的各层流体之间,其速度都不相同,即各层间存在着滑动,于是在层与层之间就有摩擦力产生。这一摩擦力称为“黏滞力”。它的方向在接触面内,与流动方向相反,其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比,比例系数称为“黏度”(又称黏滞系数,viscosity )。它表征液体黏滞性的强弱,液体黏度与温度有很大关系,测量时必须给出其对应的温度。在生产上和科学技术上,凡是涉及流体的场合,譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等,无不需要考虑黏度问题。 测量液体黏度的方法很多,通常有:①管流法。让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道,再测出在一定长度的管道上的压降,算出黏度。②落球法。用已知直径的小球从液体中落下,通过下落速度的测量,算出黏度。③旋转法。将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间,一圆筒固定,另一圆筒以已知角速度转动,通过所需力矩的测量,算出黏度。④奥氏黏度计法。已知容积的液体,由已知管径的短管中自由流出,通过测量全部液体流出的时间,算出黏度。本实验基于教学的考虑,所采用的是奥氏黏度计法。 实验一 落球法测量液体黏度 一、【实验目的】 1、了解有关液体黏滞性的知识,学习用落球法测定液体的黏度; 2、掌握读数显微镜的使用方法。 二、【实验原理】 将液体放在两玻璃板之间,下板固定,而对上板施以一水平方向的恒力,使之以速度v 匀速移动。黏着在上板的一层液体以速度v 移动;黏着于下板的一层液体则静止不动。液体自上而下,由于层与层之间存在摩擦力的作用,速度快的带动速度慢的,因此各层分别以由大到小的不同速度流动。它们的速度与它们与下板的距离成正比,越接近上板速度越大。这种液体流层间的摩擦力称为“黏滞力”(viscosity force )。设两板间的距离为x ,板的面积为S 。因为没有加速度,板间液体的黏滞力等于外作用力,设为f 。由实验可知,黏滞力f 与面积S 及速度v 成正比,而与距离x 成反比,即 x v S f η= (2-5-1) 式中,比例系数η即为“黏度”。η的单位是“帕斯卡·秒”(Pa ·s )或k g ·m -1·s -1。

水溶性高分子聚乙烯醇的制备及其应用 * 中山大学化学与化学工程学院应用化学广州 510275 摘要:本实验采用溶液聚合法,以AIBN作为引发剂合成聚乙酸乙烯酯,然后用NaOH的甲醇溶液进行醇解,得到聚乙烯醇5.527 g,产率54.0%,之后利用红外对聚乙酸乙烯酯与聚乙烯醇进行表征。之后利用聚乙 烯醇的缩醛化反应制备胶水,利用聚乙烯醇的性质制备面膜。 关键词:水溶性高分子聚乙烯醇聚乙酸乙烯酯红外光谱法 1.引言 水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物,是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶胀而形成溶液或分散液。1924年,德国化学家WO. Hermann和WW. Haehel首次将碱液加入到聚乙酸乙烯酯的甲醇溶液中,得到聚乙烯醇(PV A)。聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体,无毒无味,是使用最广泛的合成水溶性高分子,具有优良的力学性能和可调节的表面活性。PV A具有多羟基强氢键,以及单一的-C-C-单键结构,这样的结构不但使PV A具有亲水性,还有黏合性、成膜性、分散性、润滑性、增稠性等良好性能。 PV A的制备首先由乙酸乙烯酯聚合成聚乙酸乙烯酯,然后将其醇解生成PV A,其反应式如下: PVA的结构可以看成是交替相隔的碳原子上带有羟基的多元醇,因此,其发生的反应为多元醇反应,如醚化、酯化、缩醛化。聚乙烯醇和羰基化合物反应可得到缩醛化合物。本实验利用聚乙烯醇和甲醛反应,生产聚乙烯醇缩甲醛,作为胶水使用。 2.实验过程 2.1 实验仪器 三颈瓶,回流冷凝管,水浴锅,蒸汽蒸馏装置,滴液漏斗,pH试纸,培养皿,抽滤装置,滤纸,真空烘箱。2.2 实验试剂 偶氮二异丁腈(AIBN),甲醇,乙酸乙烯酯,NaOH,聚乙烯醇,甲酸,40%甲醛水溶液,盐酸,羧甲基纤维素,丙二醇,乙醇。 2.3 实验步骤

如有你有帮助,请购买下载,谢谢! 1页 第九章 聚合物的流变性 一、 概念 1、牛顿流体: 2、非牛顿流体: 3、假塑性流体: 4、表观粘度: 5、韦森堡效应(包轴效应): 6、巴拉斯效应(挤出物胀大现象): 二、选择答案 1、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是( C )。 A 、PE B 、PP C 、PC D 、PB 2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为(B )。 A 、 宾汉流体, B 、假塑性流体, C 、膨胀性流体, D 、牛顿流体 3、聚合物的粘流活化能一般与(D )有关。 A 、温度 B 、切应力 C 、切变速率 D 、高分子的柔顺性 4、下列四种聚合物中,粘流活化能最大的为( D )。 A 、高密度聚乙烯, B 、顺丁橡胶, C 、聚二甲基硅氧烷, D 、聚苯乙烯 5、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI 越(A );材料的耐 热性越好,则维卡软化点越( A )。 A 、高、高 B 、低、低 C 、高、低 D 、低、高 6、 下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:(C ) A 、 毛细管粘度计 B 、旋转粘度计 C 、乌氏粘度计 D 、落球粘度计 三、填空题 1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而 减小 ,用幂律方程 表示时,n < 1。 2、聚合物熔体的弹性响应包括有 维森堡效应 , 巴拉斯效应 与 不稳定流动和熔体破裂 。 3、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布 宽 的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布 窄 的粘度高。 四、回答下列问题 1、就流动性而言,PC 对温度更敏感,而PE 对切变速率更敏感,为什么? 2、示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流动曲线,并用缠结理论作出解释。 3、为什么涤纶采用熔融纺丝方法,而腈纶却采用湿法纺丝? 由于聚丙烯腈的熔点很高(318℃),分解温度(220℃)低于熔点,所以不能用熔融纺丝。由于聚对苯二甲酸乙二酯的熔点为260~270℃,低于分解温度(约为350℃), 可用熔融纺丝。 4、简述聚合物流体产生挤出物胀大效应的原因,以及温度、剪切速率和流道长径比对胀大的影响。 五、计算题 1、一种聚合物在加工中劣化,其重均分子量从1×106下降到 8×105。文加工前后熔融粘度之比是多少? 2、聚甲基丙烯酸甲酯试样,已知240o C 时粘度为200Pa·s ,试估算250o C 时和230o C 时的粘度。(已知聚甲基丙烯酸甲酯的粘流活化能为184kJ/mol ,T g 为100o C )

水溶性高分子及其应用 马建 常州轻工职业技术学院 10线缆331 1013433138 摘要:水溶性高分子材料是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点,广泛应用于国民经济的各个领域。本文主要论述了水溶性高分子材料的概念、分类、功能和应用、以及研究发展现状及前景。 关键词:水溶性 高分子 发展应用 1、 水溶性高分子的概念 水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料,能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系”。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类:①阳离子基团,如叔胺基、季胺基等;② 阴离子基团,如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等;③极性非离子基团,如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。 2、分类 a 、按来源分类 1 )天然水溶性高分子。 天然水溶性高分子以植物或动物为原料,通过物理的或物理化学的方法提取而得。许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分,例如常见的有表面施胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶 (干酪素)、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。 2)半合成水溶性高分子 。 这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。用于造纸工业中主要有两类:改性纤维素 (如羧甲基纤维素) 和改性淀粉 (如阳离子淀粉)。 3)合成水溶性高分子。 此类高分子的应用最为广泛,特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。 b 、按分子量分类 可分为低分子量、高分子量、超高分子量 C 、按用途分类 可分为驱油剂(聚丙烯酰胺、改性淀粉、瓜胶),絮凝剂(聚丙烯酸、改性纤维素、壳聚糖) 3、功能 O OH O OH O CH 2OH OH O OH O CH 2OH OH O OH COOH

中国石油大学油层物理实验报告 实验日期: 2014.10.8 成绩: 班级: 石工12-7班 学号: 12021307 姓名: 李东杰 教师: 付帅师 同组者: 李威昌 吴志勇 流体粘度及流变性测定实验 一、实验目的 1.学会旋转粘度计使用方法,测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度; 2 .掌握粘度随温度变化的规律。 二、实验原理 1.毛细管粘度法 液体粘度分为动力粘度和运动粘度,动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力τ与速度梯度的比值,即:μ=τ/(dv/dy) 式中 μ——液体的动力粘度,Pa ?s τ——剪切应力,N/m 2; dv/dy ——相距为dy 的两液层间的速度梯度,1/s 。 当式(2-3-1)中各参数的单位采用CGS (厘米-克-秒)制单位时,粘度的单位为泊,符号为P 。 常用粘度单位为mPa ?s ,各粘度单位间的转换如下: 1 mPa ?s=0.001Pa ?s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa ?s 运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值,单位为m 2/s,在CGS 制单位下为cm 2/s 。 2、旋转式粘度计法 旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时,液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大,该粘性力矩越大;反之,液体的粘度越小,该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来,经仪器所带的微电脑处理后,可得出被测液体的粘度。 三、实验流程

四、实验操作步骤 <1>、毛细管粘度计法 : 测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计,测定动力粘度初用毛细管粘度计外,还需要用带透明壁或装有观察孔的恒温浴,其水面高度不小于180mm ,容积不小于2L ,并附带自动搅拌器和一种能准确调节温度的电热装置(最好同时采用温度调节器)。 除此之外,需要用的其它测试仪器有:温度计,分度为0.1℃,范围为0~50℃或50~100℃ ;秒表,用于计量液体在粘度计中的下落时间;比重计,用于测定液体的密度 <2>、旋转式粘度计法: 1.将脱气原油置于直径不小于70mm ,高度不低于125mm 的双层杯中。 2.通过水浴准确控制原油的温度。 3.调整仪器水平:将仪器的水准器气泡调至居中。 4.估计原油的粘度范围,选择适宜的转子和转速。若估计不出原油的大致粘度时,应视为较高粘度。选用由小到大的转子(转子号由高到低)和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子(转子号高);低粘度的液体选用大转子(转子号低),快转速。为保证测量精度,测量时量程百分比读数应在10%~100%之间。如测量显示值闪烁,表示溢出或不足,应更换量程。 5.缓慢调节升降旋钮,调整转子在原油中的高度,直至转子的液面标志(凹槽中部)和液面相平为至。 6.选择好转子和转速档位后,按“确定”键,转子开始旋转,仪器开始进行测量。 五、实验数据处理 1.毛细管粘度法: 编号:25 φ:0.8 C :0.03375 ρ:0.8385g/cm 3 t 1=153.1 s t 2=151.2 s t 3=152.1 s t 4=151.9 s t =(t 1+ t 2+ t 3+ t 4)÷4=152.1 s t C ρμ= =1.15203375.08385.0??=4.304 mPa ·s

聚合物溶液的流变模式 聚合物流变性是指其在流动过程中发生变形的性质,主要体现在有外力场作用时,溶液粘度与流速或压差之间的变化关系。高分子的形态变化导致了聚合物溶液宏观性质的变化。聚合物溶液是非牛顿流体,其流动行为可用Ostwald-Dewael幂律方程[56]来描述: 根据流体力学对液体流型的分类,驱油用的部分水解聚丙烯酰胺溶液属于假塑性流型,即表观粘度呈现剪切稀化现象。在低剪切速率下,溶液的流变曲线斜率n=1,符合牛顿流动定律,称为第一牛顿流动区,该区的粘度通常称为零切粘度η0,即γ&→0的粘度。随着剪切速率的增大,流动曲线的斜率n<1,称假塑性区,该区的粘度为表观粘度ηa;剪切速率的增大,表观粘度ηa值变小,其表观粘度与剪切速率呈幂指数关系。在假塑性区,剪切速率与表观粘度的关系可用Ostwald-Dewael幂律模型来描述。 HPAM水溶液的完整的流变曲线如图2-1所示。流变曲线包括牛顿段、假塑段、极限牛顿段、粘弹段和降解段。粘度随剪切速率的变化与高分子在溶液中的形态结构有关。在很小的剪切速率下,大分子构象分布不改变,流动对结构没有影响,聚合物溶液的粘度不随剪切速率的变化而变化,此即牛顿段;当剪切速率较大时,在切应力的作用下高分子构象发生了变化,长链分子偏离平衡态构象,而沿流动方向取向,使聚合物解缠和分子链彼此分离,从而降低了相互运动阻力,这时表观粘度随剪切速率的增加而降低。当剪切速率增加到一定程度以后,大分子取向达到极限状态,取向程度不再随剪切速率而变化,聚合物溶液遵守牛顿流动定律,表观粘度又成为常数,此即所谓的极限牛顿段。当剪切速率再增加时,主链的相邻键偏离了正常的键角,从而产生了弹性恢复力,而表现出粘弹性,使表观粘度增加。当剪切速率增加到足以使高分子链断裂时,发生能了聚合物降解,使聚合物粘度降低。 另外,随着剪切速率的增加,ηa下降,开始时ηa下降很快,随后变得缓慢,逐渐趋于平缓,进一步说明了HPAM属于假塑性流体。Mooney方程可解释这一现象,体系的表观粘度ηa与粒子的内相体积Vi、堆积系数υ和形态常数ke有如下关系:

? = γ η τ 第九章 聚合物的流变性 一、 概念 1、牛顿流体: 牛顿流动定律: 凡流动时符合牛顿流动定律的流体称为牛顿流体。牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关。 2、非牛顿流体: 许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液,聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等并不符合牛顿流动定律,这类液体统称为非牛顿流体。 3、假塑性流体: 幂律方程:τ=K γn n=1牛顿流体 n<1假塑性流体 对于假塑性流体,随着切变速率的增加,流体粘度下降。 4、表观粘度: 在流动曲线上为某一切速率γ下与原点相连直线的斜率。 聚合物在流动过程中除了产生分子链之间的不可逆粘性形变外,还产生高弹形变,表观粘度不完全反映流体不可逆形变的难易程度,仅对其流动性的好坏作一个大致性相对的比较。表观粘度大则流动性差。 5、韦森堡效应(包轴效应): 爬杆效应:当聚合物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时,因受到旋转剪切的作用,流体会沿内筒壁或轴上升,发生包轴或爬杆现象。 爬杆现象产生的原因:法向应力差 6、巴拉斯效应(挤出物胀大现象): 挤出胀大现象:当聚合物熔体从喷丝板小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显地大于模口尺寸,有时会胀大两倍以上,这种现象称作挤出物胀大现象,或称巴拉斯(Barus)效应。

二、选择答案 1、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是(C )。 A、PE B、PP C、PC D、PB 2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为(B )。 A、宾汉流体, B、假塑性流体, C、膨胀性流体, D、牛顿流体 3、聚合物的粘流活化能一般与(D )有关。 A、温度 B、切应力 C、切变速率 D、高分子的柔顺性 4、下列四种聚合物中,粘流活化能最大的为(D )。 A、高密度聚乙烯, B、顺丁橡胶, C、聚二甲基硅氧烷, D、聚苯乙烯 5、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI越();材料的耐 热性越好,则维卡软化点越(A )。 A、高、高 B、低、低 C、高、低 D、低、高 6、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:(C) A、毛细管粘度计 B、旋转粘度计 C、乌氏粘度计 D、落球粘度计 三、填空题 1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而降低,用幂律方程τ=Kγn表示时,n <1。 2、聚合物熔体的弹性响应包括有法向应力效应(韦森堡效应),挤出物胀大(巴拉斯效应)与不稳定流动。 3、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布宽的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布窄的粘度高。 4、韦森堡效应和巴拉斯效应现象都是聚合物熔体的弹性表现。 四、回答下列问题 1、就流动性而言,PC对温度更敏感,而PE对切变速率更敏感,为什么? 答:PC为刚性分子,改变物象比较难,η随切变速率的变化不大。分子间作用力大,△E η大,温敏性,即粘度对温度敏感,加工过程采用提高温度的方法来调节流动性。 PE为柔性分子,△Eη小,η对T不敏感。由于柔性分子容易改变构象,破坏缠结;η随切变速率的下降明显,呈“切敏性”,切敏性聚合物(柔性高分子)采用提高切变速率(切应力)的方法来调节流动性。 2、示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流动曲线,并用缠结理论作出解释。

六、数据处理 由(4)可知,待 ,则 标 25时, 待标待 时, 待标待 时, 待标待 时, 待标待 表3黏度实验数据处理I 实验温度/25 30 35 40 水的密度 0.9970 0.9959 0.9940 0.9922 水 水的黏度 0.8904 0.7975 0.7194 0.6529 水 0.7852 0.7809 0.7767 0.7720 乙醇的密度 乙 水的流经时间 104.6 93.10 83.27 75.85 水 乙醇的流经时间154.9 141.6 130.6 117.2

乙 乙醇的黏度 乙 1.039 0.9507 0.8815 0.7981 以对作图,根据式(5)的直线关系求出无水乙醇的温度特性常数A 和B ,将数据处理结果列表 0.00318 0.003200.003220.003240.003260.003280.00330 0.003320.00334 0.003361/T (K -1 ) lg (Pa s) 表4 黏度实验数据处理II 实验温度 25 30 35 40

/ 乙0.01645 -0.02196 -0.05478 -0.09794 (1/T)/K 0.003356 0.003300 0.003247 0.003195 A/K 0.00142 B 0.00333 七、思考题 (1)液体黏度与温度有何关系? 温度越高,黏度越低。 (2)简述测定流体黏度的原理和方法。 测定黏度通常测定一定体积的流体经一定长度垂直的毛细管所需的时间,然后根据泊赛耳公式计算其黏度,然而直接由实验测定液体黏度的黏度是比较困难的,通常采用测定液体对标准液体的相对黏度,用已知的标准流体的黏度来求出待测流体的黏度。 方法:奥氏黏度计、乌氏黏度计。

几种水溶性高分子在水中的聚合

几种水溶性高分子在水中的聚合 一、丙烯酰胺水溶液聚合 一、实验目的 1.掌握溶液聚合的方法和原理。 2.学习如何选择溶液。 3.掌握聚合物的处理方法。 二、实验原理 将单体溶于溶剂中而进行聚合的方法叫做溶液聚合。生成聚合物有的溶解有的不溶,前一种情况称为均相聚合,后者则称为沉淀聚合。自由基聚合,离子型聚合和缩聚均可用溶液聚合的方法。 在沉淀聚合中,由于聚合物处在非良溶剂中,聚合物链处于卷曲状态,端基被包裹,聚合一开始就出现自动加速现象,不存在稳态阶段。随着转化率的提高,包裹程度加深,自动加速效应也相应增强,沉淀聚合的动力学行为与均相聚合有明显不同。均相聚合时,依双基终止机理,聚合速率与引发剂浓度的平方根成正比。而沉淀聚合一开始就是非稳态,随包裹程度的加深,其只能单基终止,故聚合速率将与引发剂的浓度的一次方成正比。 在均相溶液聚合中,由于聚合物是处在良溶剂环境中,聚合物处于比较伸展状态,包裹程度浅链扩散容易,活性端基容易相互靠近而发生双基终止。只有在高转化率时,才开始出现自动加速现象,若单体浓度不高,则有可能消除

自动加速效应,使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。 进行溶液聚合时,由于溶剂并非完全是惰性的,其对反应会产生各种影响,选择溶剂时应考虑以下几个问题: (1)对引发剂分解的影响:偶氮类引发剂(偶氮二异丁腈)的分解速率受溶剂的影响很小,但溶剂对有机过氧化物引发剂有较大的诱导分解作用。这种作用按下列顺序依次增大:芳烃、烷烃、醇类、醚类、胺类,诱导分解的结果使引发剂的引发效率降低。 (2)溶剂的链转移作用:自由基是一个非常活泼的反应中心,它不仅能引发单体分子,而且还能与溶剂反应,夺取溶剂分子的一个原子,如氢或氯,以满足它的不饱和原子价。溶剂分子提供这种原子的能力越强,链转移作用就越强。链转移的结果使聚合物分子量降低。若反应生成自由基活性降低,则聚合速度也将减小。 (3)对聚合物的溶解性能,溶剂溶解聚合物的性能控制着活性链的形态(卷曲或舒展)及其粘度,它们决定了链终止速度与分子量的分布。 与本体聚合相比,溶液聚合体系具有粘度降低、混合及传热较容易、不易产生局部过热、温度容易控制等优点。但由于有机溶剂费用高,回收困难等原因,使得溶液聚合在工业上很少应用,只有直接使用聚合物溶液的情况下,如涂料、胶粘剂。浸渍剂和合成纤维放丝液等采用溶液聚合的方法。 丙稀酰胺为水溶性单体,其聚合物也溶于水。本实验采用水为溶剂进行溶液聚合,其优点是:价廉、无毒、链转移常数小、对单体及聚合物溶解性能好,为均相聚合。

实验二液体粘度的测定 测量液体粘度的方法很多,有落球法,扭摆法,转筒法及毛细管法。本实验所采用的落球法(也称斯托克斯法)是最常用的测量方法。 【实验目的】 ?观察液体的内摩擦现象;用落球法测定液体的粘度。 ?学习用比重计测定液体的密度和秒表的使用方法。 【实验仪器】 量筒、小球、秒表、米尺、螺旋测微计、游标卡尺、镊子、比重计、温度计等。 (图 2 游标卡尺)

(图3 比重计)(图4 实验全图) 【注意事项】 ?实验过程中油应保持静止,油中无气泡。 ?为保持实验时液体温度不变,应避免用手捧握量筒。 ?量筒应铅直放置,使小球沿筒的中心线下降。

?量筒上、下部的环线标志 M 1和 M 2 应水平。 【思考题】 1. 小球在液体中的运动方程是什么,请用牛顿第二定律与微分方程求解。 2. 实验中测量误差的主要因素有哪些?小球的大小对测量结果有什么影响? 3. 如何使用计算器的统计功能计算一个测量列的标准差? 【应用提示】 在生产过程中,为确保产品质量,需要在生产线上随时检测产品各种性质的参数。如果待测物质是液体,通常需检测液体的粘度。在连续生产中测定液体粘度常选用旋转空管法。该方法不需要将待测液体从生产过程中取出,只需要把测量装置浸入待测液体,即可测量液体的粘度。 实物如图 5 所示。在旋转空管装置中有两个共轴且长度相同的外圆筒和内圆管,内圆管用金属丝悬挂。使用时,整个装置浸入待测的液体中,外圆筒与内圆管之间及内圆管里都充满待测液体。外圆筒在驱动装置作用下匀速转动,就会形成分层流动,内圆管亦在粘滞力矩的作用下转动。如要其保持不转,必须使内圆管还受到大小相等而方问相反的扭转力矩的作用。这个力矩由两部分组成:一为悬挂内圆管的金属丝受扭转产生的扭转力矩,另一个是液体作用于内圆管表面阻止内圆管转动的内摩擦力矩,其值与待测液体的粘度有关。 由于内圆管的内表面摩擦力矩对恒定的内圆管和固定的液体是恒定的,所以在实

6 液体液体、、浆体粘度测定 6.1 实验目的意义 在科研和生产过程中我们经常会碰到液体、浆体,特别是用液相法合成某种材料时更是如此。在液体、浆体的物理性能中粘度是一个重要的参考指标,该参数在无机材料的制备过程中同样具有指导作用。在玻璃成型过程中,高温玻璃液体的粘度控制直接影响玻璃的成型工艺。水泥浆体的粘度直接影响施工的进程和产品的质量。在陶瓷生产过程中,泥浆的粘度指标对陶瓷坯体的制备工艺产生重大影响。 本实验的目的本实验的目的:: (1) 了解粘度、流动度以及其他相关参数的基本定义。 (2) 了解高温玻璃液体粘度的基本概念。 (3) 掌握液体、泥浆粘度的基本测试方法。 6.2 实验基本原理 液体、泥浆在流动过程中其剪切应力与剪切速率的比值为常数时该常数被称为塑性粘度(或简称为粘度)。粘度的倒数为流动度。 相对粘度相对粘度:: 采用恩格勒粘度计测定方法得到的粘度,即用同体积泥浆(液体)的流出时间与同体积水的流出时间的比值。 绝对粘度绝对粘度:: 采用旋转粘度计测定方法得到的粘度,即旋转粘度计的测定值与旋转粘度计系数表上的特定系数的乘积值。 液体的流动性液体的流动性:: 液体中的分子在内外力(势能、热能、其他能量)作用下的迁移能力。 液体(浆体)的触变性的触变性:: 在剪切速率恒定的条件下,随着时间的延长其剪切应力值逐渐变小。液体的触变性也可以被称为稠化性,稠化的程度用厚化度表示,也可被称为稠化度。 高温玻璃液体粘度高温玻璃液体粘度:: 高温玻璃液体中的分子结构单元在内外力(势能、热能、其他能量)作用下相互之间产生

流动。这种流动通过分子结构单元依次占据结构空位的方式进行,其作用力大于分子的内摩擦阻力,该现象被称为粘滞流动。粘滞流动用粘度表示,即以面积为S 的两平行液体层,当一定的速度梯度dV / dX 移动时需克服的内摩擦阻力f 。 f = ηS ?dV / dX 其中η为粘度,或粘度系数,单位为:帕?秒。 玻璃液体的粘度随温度的下降而增大,在玻璃的液态到固态的转变过程中,其粘度是连续变化的,当中不发生数值上的突变,但是晶体会产生数值上的突变。 影响玻璃液体粘度的各种因素影响玻璃液体粘度的各种因素:: (1) 粘度与温度粘度与温度、、时间的关系 以Na-Ca-Si 玻璃为例(其他玻璃的变化规律基本相同),在107帕?秒至1011帕?秒的粘度范围内,玻璃的粘度取决于温度以及化学组成。在1011帕?秒至 1015帕?秒的粘度范围内,玻璃的粘度是时间的函数。 图(19)表达了Na-Ca-Si 玻璃的弹性模量(杨氏模量)、粘度、温度之间的关系: 图9 Na-Ca-Si 玻璃的弹性模量(杨氏模量)、粘度、温度关系 图(19)有三个温度区间。A 区温度比较高,玻璃为粘性液体,其弹性性能很弱,玻璃的粘度取决于玻璃的组成。B 区(玻璃的转变区), 粘度取决于温度以及化学组成,同时还与时间相关。C 区玻璃的粘度仅取决于化学组成和温度,与时间无关。 (2) 粘度与玻璃熔体结构的关系 玻璃熔体结构比较复杂,熔体结构取决于化学组成和温度。就硅酸盐玻璃而论,熔体结构取决于氧硅比。硅氧四面体的种类有多种,如岛状、链状(环状)、层状和架状。熔体中可能同时出现多种结构,硅氧四面体本身以及硅氧四面体之间存在一定的空隙。在高温状态下,硅氧四面体群的空隙较大,各种网络间隙离子和小型四面体群受热移动加速,从而导致玻璃

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